“葛林美”腐植酸有机复合液肥对水稻产量及稻米氨基酸的影响
马国辉1；汤海涛2，龙继锐1，许文燕1，
- 国家杂交水稻工程技术研究中心 湖南 长沙 410125；
- 湖南省土壤肥料研究所 湖南 长沙 410125
摘要：采用田间小区试验的方法，研究了2种不同新型液体肥产品对水稻产量和稻米中氨基酸含量的影响，结果表明，不同液体肥料应用效果不同，“葛林美”肥料能较大幅度提高16种氨基酸含量，提高幅度介于10.1%~19.3%，其中7种氨基酸含量有显著提高，提高幅度达到13.3%~19.3%；2种液体肥料均能提高水稻结实率，增加每穗实粒数和粒重。
关键词：水稻；腐殖酸肥液；产量；氨基酸
葛林美“纽翠绿”牌腐植酸液肥，是从美国引进的一项新型全营养素腐植酸液肥生产技术生产的新型植物液态肥料，其NPK总含量在300g/L以上，已广泛应用于粮食作物如水稻、玉米，园艺作物如柑桔，以及茄果类、瓜果类、叶菜类等多种蔬菜作物上证明【1~2】，葛林美“纽翠绿”牌腐植酸复合液肥不仅能促进植物生长发育、延缓衰老，增产增量、提高品质（主要是提高作物中的有益氨基酸含量），而且还能节省肥料用量，施用葛林美纽翠绿腐植酸复合液肥减少了无机化肥的施用量，降低生产成本，提高产出比。为验证其增产、提质（提高稻米有益氨基酸含量）效果，2010年，在长沙县开慧乡和醴陵市湖南杂交水稻研究中心超级杂交稻试验示范基地进行了对比试验。
1 材料和方法
1.1 供试材料
早稻品种：株两优211.
肥料品种：“葛林美”腐植酸有机复合肥料由（苏州）葛林美农业科技有限公司生产提供。其成份为：N≥120g/L、 P2O5≥80g/L、 K20≥80g/L、腐植酸≥40g/L、有机物≥15%；比对产品（富硒肥）长沙富山农业科技有限公司提供。
1.2 试验设计
试验设3个处理，处理1：喷施“葛林美”肥液；处理2：喷施对比产品（富硒肥）液；处理3（对照）：喷施清水。处理随机区组排列，每小区100m2，重复3次。处理方法是：处理1于始穗期和齐穗期各喷施一次“葛林美”，每次25g,稀释300～500倍喷施；处理2于始穗期和齐穗期各喷施一次富硒肥液，100g稀释500～800倍喷施；对照于始穗期和齐穗期喷施等量清水。
1.3 测定项目
取样考种：成熟前2～3d，采用5点取样法，先调查30穴平均有效穗数，然后每点选取代表性较好的植株5穴，到室内调查株高、穗长、每穗总粒数、每穗实粒数及千粒重。
测产验收:收获时,每区单独收割,单独脱粒,晒干、扬净后称取实际产量,同时,每小区取稻谷粒样500g以作稻米氨基酸分析测定。
稻米氨基酸测定：将上述谷样除造后送湖南省食品检测中心分析。
2 结果分析
2.1 不同处理对稻米不同氨基酸的影响
为了验证“葛林美”产品对稻米有益氨基酸含量的影响，分析了不同处理的稻米中16种氨基酸含量，其结果见表1。由表1可知，处理1（葛林美液肥处理）对稻米的各类氨基酸含量均有不同程度的提高，提高幅度均在10.1%～19.3%，其中，增加最多的是酪氨酸，增加19.3%，增加最少的是蛋氨酸，增加10.1%。
表1 不同处理的稻米氨基酸比较 单位：g/100g
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种类 处理1 处理2 处理3 （葛林美） （同类产品）（对照） |
处理1较对照± 处理2较对照± |
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测定值 % 测定值 % |
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天冬氨酸Asp 1.013a 0.886b 0.865b 0.149 17.2 0.021 2.4 苏氨酸Thr 0.403a 0.334b 0.352b 0.051 14.5 -0.008 -2.3 丝氨酸Ser 0.569a 0.494b 0.497b 0.072 14.6 -0.003 -0.7 谷氨酸Glu 2.013a 1.777a 1.800a 0.213 11.9 -0.023 -1.3 甘氨酸Gly 0.509a 0.463b 0.449b 0.060 13.3 0.014 3.2 丙氨酸Ala 0.673a 0.608ab 0.592b 0.080 13.6 0.015 2.6 半胱氨酸Cys 0.168a 0.158a 0.150a 0.018 12.2 0.008 5.3 缬氨酸Val 0.601a 0.548a 0.542a 0.059 10.9 0.006 1.0 蛋氨酸Met 0.204a 0.189a 0.185a 0.019 10.1 0.004 2.2 异亮氨酸Ile 0.442a 0.400a 0.399a 0.043 10.9 0.001 0.3 亮氨酸Leu 0.923a 0.817a 0.815a 0.108 13.2 0.002 0.2 酪氨酸Tyr 0.389a 0.340ab 0.326b 0.063 19.3 0.014 4.3 苯丙氨酸Phe 0.608a 0.534a 0.535a 0.073 13.7 -0.001 -0.1 赖氨酸Lys 0.423a 0.384ab 0.364b 0.059 16.1 0.020 5.4 组氨酸His 0.271a 0.240a 0.239a 0.032 13.4 0.001 0.6 精氨酸Arg 0.850a 0.752a 0.741a 0.108 14.6 0.011 1.4 |
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方差分析结果表明，在16种氨基酸中天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、赖氨酸、酪氨酸7种氨基酸含量有显著提高，提高幅度在13.3%～19.3%之间，其余9种也有较大提高，提高幅度在10.1%～4.6%（但差异不显著）：表明“葛林美”肥液处理后确实能有助于提高稻米中的氨基酸含量。处理2（同类产品富硒肥）对稻米氨基酸含量影响看，在16种氨基酸含量中有12中有一定程度提高，提高幅度介于0.2%～5.4%之间，另有4种氨基酸含量则略有下降，下降幅度介于0.7%～2.3%之间，方差分析结果表明，无论提高还是下降的幅度均没有达到显著水平。
2.2 不同处理对早稻农艺和经济性状及产量的影响
从表2可知，处理1（葛林美）和处理2（同类产品富硒肥）各小区的平均单位（折合亩产，下同）分别为455.0 kg和449.2 kg，分别比对照高19.4 kg和13.6 kg，增产幅度分别达到4.5%和3.1%，比较来看，“葛林美”处理提高产量的幅度大于同类对比产品处理。说明施用“葛林美”肥液和同类产品对水稻均有一定的增产效果，其中葛林美处理效果好于富硒肥处理。方差分析表明，各处理间的产量差异均没有达到显著水平，所以其对产量的影响效果还有待进一步的研究。
表2 不同处理对水稻农艺和经济性状及产量的影响
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处理 株高 穗长 有效穗 每穗总数 每穗实粒 结实率 千粒重 实际产量
（cm) (cm) (万/亩） （粒/穗） （粒/穗） （%） （g） （kg/亩）
处理1 95.1a 19.9a 17.6a 117.2a 95.1a 81.3a 28.0a 455.0a
处理2 95.3a 19.6a 17.8a 115.6a 92.2a 81.3a 28.0a 449.2a
对照 95.1a 19.7a 17.8a 113.5a 90.1a 78.0a 27.9a 435.6a
处理1较
对照±% 0.0 1.0 -1.1 3.3 5.5 4.2 0.4 4.5
处理2较 0.7 -0.5 0.0 1.8 2.3 4.2 0.4 3.1
对照±%
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分别进一步比较表2各处理的农艺和经济性状诸因素的变化可知，不同处理对不同性状的影响程度各不相同，但各种农艺或经济性状间的差异均不显著。其中，产量因素受影响从大到小的次序是：结实率>每穗实粒数>每穗总粒数>千粒重。表明施用“葛林美”及其同类产品能提高水稻结实率，增加每穗实粒数，并增加粒重，从而促进水稻增产。表2中单位面积有效穗数有变化，但喷施产品在抽穗期，因此，其影响主要是前期的条件造成，与该产品的应用基本无关。
3 小结和讨论
3.1 氨基酸对人体的重要作用：氨基酸不仅是构成人体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质之一，也是生命代谢的物质基础，蛋白质在机体内的消化和吸收是通过氨基酸来完成的。而且，它还与人类的衰老有着密切的关系，老年人如果体内缺乏蛋白质分解较多而合成减慢。据资料，人体所需的氨基酸约有22种，分非必需氨基酸和必需氨基酸，所谓必需氨基酸是指人体不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必需由食物蛋白供给，人体必需氨基酸共有10种，必需氨基酸的含量及其组成的合理性决定了稻米营养价值的高低【3】。如赖氨酸促进大脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化；苏氨酸有转变某些氨基酸达到平衡的功能；蛋氨酸参与组成血红蛋白、组织与血清，有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能；蛋氨酸和赖氨酸还影响人体的衰老等。长期以来，人们对稻米食用习惯用精米，必需氨基酸较为缺乏，尤其是赖氨酸、苏氨酸【4】。本研究表明“葛林美”腐殖酸复合肥能提高稻米中的氨基酸含量，人体必需的苏氨酸和赖氨酸达到显著提高，这不仅是提高了稻米品质，更提高了稻米的食用营养价值，可见，该产品具有重大的现实意义和社会效益。
3.2关于优质稻米的生产：稻米一直是我国居民营养和能量的主要来源，随着稻米消费量的不断增长，稻米品质问题日益受到人们的重视，其营养问题也逐渐暴露出来【5】。一直以来，优质稻米的生产主要通过选育优良基因型【6~8】和保优保健栽培措施来实现【9~10】，但却突出存在二个方面的问题：一是优良基因型不可能显著提高产品所提高的7中氨基酸含量，更别说各种氨基酸含量都大幅度提高。二是品种的保优栽培技术难落实，即使优质品种最后难以生产出优质稻米，另一方面，一般优质稻保优栽培技术农事复杂，生产成本高，但稻谷产量普遍较低，生产率低下。本研究使用“葛林美”产品在后期使用1～2次，并可与农药混合使用，可以在不增加工本同时，达到提高品质和产量的双重目标，该产品有着重要的应用经济价值和应用前景。
3.3有待进一步研究的问题：本研究主要研究了“葛林美”及1种同类产品对稻米中16中氨基酸含量的影响，从不同氨基酸提高的幅度看，均达到10%以上，但其提高的机理如何？还有待进一步的研究。此外，三试验中有7中氨基酸含量对照增加幅度的绝对值范围介于13.3%～19.3%，提高达到显著水平，但苯丙氨酸和精氨酸提高的幅度分别达到了13.7%和14.6%，但增加效果却没有达到显著水平，这是否受试验误差影响，有待进一步验证。
参考文献
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